1. वह कौन सी क्रियाविधि है जिसके द्वारा समावेशन के कारण ठंडी रोल्ड कुंडलियों में दरारें पड़ जाती हैं?
मुख्य तंत्र जिसके द्वारा समावेशन दरार का कारण बनता है, मैट्रिक्स निरंतरता का विघटन है, जो तनाव एकाग्रता का स्रोत बन जाता है।
तनाव एकाग्रता: गैर -धात्विक समावेशन (जैसे ऑक्साइड, सल्फाइड, सिलिकेट इत्यादि) की प्लास्टिसिटी आमतौर पर स्टील मैट्रिक्स की तुलना में बहुत कम होती है। कोल्ड रोलिंग या उसके बाद की स्टैम्पिंग के दौरान, समावेशन और मैट्रिक्स के बीच इंटरफ़ेस पर अत्यधिक उच्च तनाव सांद्रता होती है।
माइक्रोक्रैक आरंभ: जब तनाव इंटरफेशियल बॉन्डिंग ताकत से अधिक हो जाता है, तो समावेशन स्वयं मैट्रिक्स से टूट जाएगा या छील जाएगा, जिससे माइक्रोक्रैक बन जाएगा।
दरार का प्रसार: निरंतर बाहरी बल के तहत, ये माइक्रोक्रैक फैलेंगे और जुड़ेंगे। विशेष रूप से जब समावेशन को एक श्रृंखला की तरह या बैंडेड पैटर्न में वितरित किया जाता है, तो दरारें समावेशन एकत्रीकरण क्षेत्र के साथ तेजी से फैल जाएंगी, जिससे अंततः मैक्रोस्कोपिक क्रैकिंग हो जाएगी।
2. कुछ वास्तविक -} विश्व उदाहरण क्या हैं जो प्रदर्शित करते हैं कि समावेशन के कारण कोल्ड रोल्ड कॉइल में दरार आ सकती है या टूट सकती है?
कोल्ड रोलिंग स्ट्रिप टूटना: झिंजियांग बाओस्टील के कोल्ड रोलिंग मिलों में स्ट्रिप टूटने की दुर्घटनाओं के आंकड़े बताते हैं कि कच्चे माल के मुद्दे (मुख्य रूप से समावेशन) सभी टूटने के 88.6% के लिए जिम्मेदार हैं। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी विश्लेषण से पता चला कि फ्रैक्चर सतह पर समावेशन की संरचना क्रिस्टलाइज़र में मोल्ड प्रवाह के समान थी, जिससे पुष्टि हुई कि निरंतर कास्टिंग प्रक्रिया के दौरान स्लैग फंसने के कारण टूटना हुआ था।
किनारे की क्षति: एक स्टील मिल के एसपीएचसी कोल्ड रोल्ड बेस सामग्री में किनारे की क्षति प्रदर्शित हुई। अनुसंधान से पता चला कि इसका कारण स्टील में टाइप बी (Al₂O₃) की उच्च सामग्री थी, जिससे रोलिंग से पहले स्लैब किनारे पर सूक्ष्म दरारें पड़ गईं। ये दरारें रफ रोलिंग के बाद फट गईं और फैल गईं।
स्टैम्पिंग डिलैमिनेशन क्रैकिंग: एक ऑटोमोबाइल फैक्ट्री ने स्टैम्पिंग के बाद कोल्ड रोल्ड गैल्वनाइज्ड शीट्स में डिलैमिनेशन क्रैकिंग की सूचना दी। मुख्य कारणों में स्लैग फँसना और चमड़े के नीचे का समावेश शामिल है। ये दोष स्टैम्पिंग तनाव के तहत दरार आरंभ बिंदु बन गए।
झुकने और कुंडलित होने पर भंगुर फ्रैक्चर: एक ठंडी लुढ़की हुई शीट में झुकने और कुंडलित होने के दौरान भंगुर फ्रैक्चर का अनुभव होता है, जिसमें साफ फ्रैक्चर सतह होती है और कोई प्लास्टिक विरूपण नहीं होता है। विश्लेषण से पता चलता है कि इसका कारण अंदर बड़ी संख्या में Mg{2}}Si समावेशन और बैंडेड पृथक्करण की उपस्थिति है, जो अनाज की निरंतरता को बाधित करता है और फ्रैक्चर दीक्षा बिंदु बन जाता है।
3.किस प्रकार के समावेशन का क्रैकिंग के जोखिम पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है?
भंगुर समावेशन (उदाहरण के लिए, Al₂O₃, TiN): ये समावेशन कठोर होते हैं और इनमें खराब प्लास्टिसिटी होती है, जिससे रोलिंग के दौरान इन्हें विकृत करना मुश्किल हो जाता है। वे आसानी से टूट जाते हैं और वितरण जैसी शृंखला बनाते हैं, जिससे मैट्रिक्स को गंभीर नुकसान पहुंचता है। अध्ययनों ने पुष्टि की है कि उच्च Al₂O₃ समावेशन सामग्री स्लैब में किनारे की दरार का प्रत्यक्ष कारण है।
बड़े मिश्रित समावेशन (उदाहरण के लिए, स्लैग फंसाना): ये निरंतर ढलाई के दौरान फंसने वाले सुरक्षात्मक स्लैग हैं। उनकी जटिल रचनाएँ होती हैं (Ca, Na, K आदि युक्त), आमतौर पर आकार में बड़ी और अनियमित आकार की होती हैं, और मैट्रिक्स के साथ उनका संबंध बेहद खराब होता है, जो एक महत्वपूर्ण खतरा पैदा करता है।
विकृत समावेशन (उदाहरण के लिए, एमएनएस): हालांकि गर्म काम के दौरान एमएनएस विकृत और विस्तारित होता है, अगर इसका आकार बहुत बड़ा है या यह एक नेटवर्क बनाता है, तो यह स्टील की अनुप्रस्थ प्लास्टिसिटी को काफी कम कर देगा, जिससे रोलिंग के दौरान किनारे टूट जाएंगे।
बुलबुले और समावेशन के संयुक्त दोष: जब स्टील बिलेट की सतह पर बुलबुले रोलिंग के दौरान फट जाते हैं, यदि वे एक साथ समावेशन से जुड़ते हैं, तो वे एक छीलने वाला दोष बनाते हैं, जो बाद के प्रसंस्करण के दौरान प्रदूषण और टूटने का अत्यधिक खतरा होता है।
4. क्रैकिंग जोखिम और समावेशन के आकार और वितरण के बीच क्या संबंध है?
आकार प्रभाव: आम तौर पर, समावेशन आकार जितना बड़ा होगा, टूटने का जोखिम उतना अधिक होगा। बड़े समावेशन स्थूल दोष हैं जो सीधे मैट्रिक्स को नुकसान पहुंचाते हैं। अध्ययनों से पता चला है कि यदि तनाव सघनता वाले क्षेत्रों (जैसे कि उपसतह) में स्थित हो, तो माइक्रोन (1 ~ 10μm) आकार के गोलाकार समावेशन भी थकान दरार की शुरुआत बन सकते हैं।
वितरण आकृति विज्ञान: समावेशन की वितरण आकृति विज्ञान उनकी पूर्ण संख्या से अधिक महत्वपूर्ण है। एकल, पृथक, छोटा समावेशन अपेक्षाकृत कम हानिकारक है। हालाँकि, यदि समावेशन को जंजीरों, बैंडों या समूहों में वितरित किया जाता है, तो वे एक कमजोर सतह बनाते हैं जिसके साथ दरारें आसानी से फैलती हैं, जिससे प्रदूषण या भंगुर फ्रैक्चर होता है।
5.समावेशन के कारण होने वाली दरारों का पता कैसे लगाएं और उन्हें कैसे रोकें?
पता लगाने के तरीके:
ऑनलाइन गैर-विनाशक परीक्षण: एक स्वचालित सतह दोष पहचान प्रणाली (जैसे पार्सिटेक) का उपयोग करके, पट्टी की सतह पर समावेशन, खरोंच और अन्य दोषों का वास्तविक समय में निरंतर एनीलिंग और पिकलिंग लाइनों पर पता लगाया जा सकता है, जिससे समय पर चेतावनी मिलती है।
ऑफ़लाइन सूक्ष्म विश्लेषण: संदिग्ध समावेशन के लिए, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और ऊर्जा फैलाव स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग सूक्ष्म आकृति विज्ञान अवलोकन और संरचनागत विश्लेषण के लिए किया जाता है। समावेशन की प्रकृति और स्रोत का निर्धारण करने के लिए यह सबसे विश्वसनीय तरीका है।
निवारक उपाय (संपूर्ण इस्पात निर्माण प्रक्रिया के माध्यम से)
इस्पात निर्माण और सतत ढलाई नियंत्रण:
अत्यधिक तरल स्तर के उतार-चढ़ाव से बचने के लिए क्रिस्टलाइज़र में तरल स्तर नियंत्रण की सटीकता में सुधार करें जो सुरक्षात्मक स्लैग के फंसने का कारण बन सकता है।
क्रिस्टलाइज़र में प्रवाह क्षेत्र को बेहतर बनाने और स्लैग फँसने को कम करने के लिए जलमग्न प्रवेश नोजल के मापदंडों को अनुकूलित करें।
प्लवनशीलता और समावेशन को हटाने को बढ़ावा देने के लिए लैडल रिफाइनिंग को मजबूत करें।
बिल गुणवत्ता नियंत्रण:
लगातार डाले गए बिलेट्स पर सतह और आंतरिक गुणवत्ता निरीक्षण का संचालन करें। दोष वाले बिलेट समाप्त हो जाते हैं या फेंक दिए जाते हैं।